刘迪武
(醴陵市远泰建设工程有限公司 湖南醴陵 412007)
在城市道路施工过程中,其施工的进度直接受城市的地形和地势的影响。由于城市道路存在数量较多的管线,不同的城市管线也会存在一定数量的检查井。在城市道路施工完成并投入使用之后的一段时间内,部分检查井会出现破损和沉陷、井盖发出异常响动、井周围的路面出现裂缝和不均匀的沉降等病害现象。这就降低了城市道路的平整性和美观性,进而导致城市道路的使用性能降低,道路寿命减少,给市民的出行安全造成不良影响,耽误行车的便利,同时,也会使得城市整体环境质量的下降。由于城市道路检查井病害发生的可能性是很大的,这就成为人民群众在日常出行中所担心的主要问题之一。因此,相关部门要对城市道路设置的检查井定期进行检查并对产生病害的检查井周围的路面进行调查和分析,从而才能采取有效措施来解决检查井病害的问题。
城市基础设施建设项目排水检查井非常关键,它是连接管道的核心。而在车行道检查井施工过程中,因为结构层要按照分层摊铺处理的方式完成施工,所以多数检查井都不能利用一次性砌筑的方式完成,要先进行车行道内检查井的覆盖,在结构摊铺结束后再将检查井提升到相应的设计标高位置。
随着我国群众生活质量的持续提升,城市化改革的效率大幅增快,各地区基础设施建设持续健全,为此,城市道路的建设也显著增快,与此同时,位于城市路面上的检查井的数量大幅增多。然而,因为交通压力的持续增大,检查井所受的行车负载增重,时间长了必定会导致检查井和周边毁坏,进而出现病害,小则影响城市面貌,大则诱发交通安全事件。
为此,全面剖析检查井的病害类型、检查井病害成因、检查井病害预防举措十分关键,唯有深入掌握了检查井的病害类型和成因,才可以从根本上防范病害的出现,进而科学应对病害的产生,提升城市市容市貌,同时提升车辆通行安全度[1]。
(1)损坏路面。在外部力量的影响下,检查井周边的路面材料存在大量应力集聚的问题,容易出现开裂、下陷等问题,这些问题不但使路面架构毁坏,并且会导致路面使用时间缩短。
(2)影响美观。检查井周围产生开裂、下陷、凸起等问题,从而使路面的美观度大幅下降。
(3)行车不稳。比如,检查井具有低陷或者凸起的状况会使其和路面无法有效搭接,导致车辆通行不顺畅,降低车上司机与乘坐者的体验,导致人们对此条道路产生不满。
(4)修理困难。一些检查井处于城市车辆较多的路面,担负着重要的交通作用,为此,维修难度较高,清淤工作不好开展。
(5)交通事故。检查井周围的路面若出现毁坏,不仅导致道路出现缺损,还会对车辆通行产生影响,致使车辆在前行期间出现较大程度的颠簸,导致车辆损耗增快,另外还会对通行人员产生一定的负面影响,同时,还增大对井盖、路面的碾压程度,导致路面进一步毁坏。而车辆在驾驶期间,因为要躲避坑洼地带而常出现快速变道、急刹车等操作,这就增大了交通事故发生概率。
检查井主要内部结构为盖、井座、砌体、钢筋混凝土等,同时,还能够综合多种材料的性能。然而,如果检查井受到行驶车辆的强大压力,并且其抗压能力无法满足所受压力,会使得检查井内部结构产生变形。井筒主要是由砖块砌成的[2],而砖块本身没有高强度的承载能力和良好的耐久性,这就会使得砖块在长时间的使用之后,内部结构产生酥烂和断裂,再经过汽车的反复碾压,就会使得检查井内部受力不平衡。此外,来往行驶车辆的重力以及行驶过程中产生的压力会使得检查井的井盖出现下沉,会降低整个路面的平整度,可能会给群众的行驶安全带来不利影响[3]。
新建城市道路在投入使用之后,相关人员在一段时间会发现检查井周边50mm范围内的路面会出现下沉、开裂等现象。由于缺少开阔的空间来开展沟槽回填工作,以及施工时没有对完工后的路面压实度进行精准的测量,使得在公路竣工通车后,检查井周围会产生放射性的裂缝,一旦遇到下雨的天气,雨水便会通过裂缝进入路面的内部基层,此时,一旦再受到强大的压力,就会使路面的内部结构产生震动,造成路面开裂、剥落的现象。此外,如果检查井施工过程没有使用符合规定饱和度的砌砖灰浆,就会造成井室内部结构产生空缺,增加路面塌陷的可能性[4]。
道路路基一般会选择在有着天然地基的区域进行施工。如果在进行填土施工前没有对道路内部结构进行彻底的处理,回填土的重力就会使得内部结构产生变形。对检查井内部的结构进行加固处理,其一定程度上能够降低沉降量。后台填方路段的地基一般都不会进行加固处理,因此,其竖直方向上的沉降变形往往都很严重。如果在地基施工中就产生这种变形状况,在进行路面施工时,就会给井口和周边填方路基带来不利的影响。只有在井口和周边的路面进行铺筑工作前,就对路基土重力产生的变形状况进行改良,才能有效防止井口和路面的下沉[5]。
检查井的安装工作要在路面成形前就要完成。在路面施工过程中,如果对路面的标高没有进行精准的控制,就会造成检查井的井口高于周围地势,产生凸起现象,这不仅会给道路路面带来一定的危害,同时,还可能在交通行驶过程中引发一些安全事故[6]。
相比起道路基础,检查井地基基础要深得多,二者间的地基承载力也存在差距,一般状况下,需要道路路基承载水平高于140kPa,需要检查井标准图集改进后地基负载水平不低于100kPa。但是若检查井处于行驶道路的某个位置时,因为两部分间的地基承载力具有一定的差异,在行驶车辆的影响下,便会致使检查井产生毁坏问题,另外导致周围路基下陷等。
检查井通常用刚性材料生产,具有突出的抗压性,然而,由于沥青路面本身具有突出的柔性特点,为此沥青路面的抗压性通常不理想。为此,随着行驶车辆负载在路面的持续累积,沥青路面会出现不均衡的下沉,而且检查井的周围,下沉程度较为突出,进而致使检查井周围的路面产生开裂、下陷等问题。另外,若对每个区域地面标高的设计考量不到位,碰到暴雨等灾害性天气,一些位置的水位便会比路面高,致使地下管道的污水外流,反流的污水会渗透到检查井周边开裂的位置,进而致使路面出现更严重的病害。
立足于物理学维度,检查井和周围路面的建材有一定差别。半刚性基层、水泥砂浆垫层、井周回填土、井周沥青混凝土路面层、铸铁井盖座等材料的膨胀指数、弹性模量以及在外部要素的影响下弹塑性变形差别比较显著。为此,即便在气候状况、冲击负载相同的状况下,体现出来的性能也完全不同。
从施工角度看,造成检查井周边路面病害有以下原因。
(1)作为市政工程的附属构筑物,在施工过程中,检查井的参建单位对其重视程度不足。由于检查井周边使用的回填材料和压实度与基础路基存在差距,不能完全保证其压实强度,导致后期沉降增大,井周路面沉陷。
(2)检查井砌筑时砂浆不饱满、强度不达标、勾缝密实,特别是在配合道路施工升降井筒时,砌筑容易粗糙且砂浆未达到强度就经荷载挤压,造成井筒四周砖壁呈松动状态,而在汽车荷载作用下易被压碎,脱落。
(3)地基承载力不符合设计要求,未进行砌筑井室等有效的后续处理,也会导致后期井体沉降和倾斜。
(4)路面检查井的存在导致检查井周的土基和路基层以及沥青混凝土面层无法达到相应的标准,因此存在薄弱环节,在雨水侵蚀和车辆负荷的频繁作用下致使井周边小范围内路面出现龟裂、破损,严重情况下甚至造成井周围路面下沉。
车辆在经过检查井的位置时,井盖不仅要承受车辆的重量,而且还要承受井座与路面高度差而产生的冲击力,这就有可能导致路面或井座的下沉,同时,在井盖周围引起应力集中以及应力重分布现象,剪切应力较大,而剪切力增大会造成井盖周边路面开裂。近年来,随着城市人口以及车辆的不断增多,大量超重、载重汽车更使井盖备受冲击,导致井盖周边要承受高于设计荷载几倍的重量,更加剧了井盖周边路面的损坏。
施工过程中,由于气候、温度、湿度以及施工后养护时间等因素的不同,均会对井边路面质量产生一定影响。此外,在后期的管理和维护过程中,还会因淤泥累积、排水不畅,以及暴雨积水浸泡等原因,造成路面病害。
检查井的施工要在遵循国家规定标准的前提下结合当地的实际环境状况。项目负责人要有长远的目光,能够准确预判当地交通的发展状况以及多变的气候。车辆主要在道路中间行驶,因此,道路中间较之两旁所受的压力是非常大的。在对检查井进行设计时,可以设计在人行道或绿化带等车流量较少的部位。同时,如果在施工过程中遇见质地较软的地基,施工团队可以选择避开或者通过沙土或水泥混凝土等强度较高的材料来进行填充。此外,井盖、井座的设计可以在井座的顶端增加50~100cm的钢板或钢筋混凝土板,以此来增大井盖的抗压能力。
在进行检查井的砌筑工作前,要选择质量符合施工要求的混凝土材料。如果在施工过程中发现地基的地质条件不满足施工要求,施工人员可以采取换填处理来提高地基的承载能力。如果地基内部的地下水位过高,就要对被地下水浸泡过的土壤进行处理,通过挖除的方法来去除松散或扰动部分的土壤。只有通过对超挖部分采取砂或碎石等有着良好稳定性的材料进行回填后,才能使用混凝土对其进行密实。
提高检查井周围回填土的质量能够有效降低检查井周围路面产生龟裂和破损的可能性。对检查井四周进行回填土施工时,对于选择的施工材料,其强度要符合前期的设计要求和标准。第一,要将回填施工和砌井体的施工时间分隔开。第二,对检查井周围进行回填土施工时,由于施工的空间较为狭窄,就要利用带有合格证的级配砂石料来对其进行密实。只有确保检查井周围环境的干净整洁,才能对其进行回填工作。在回填压实时,要确保井室中心对称,才不会产生漏夯的情况。此外,通过利用分层的方法能够有效将填厚度控制在25cm左右,才能确保夯实的高度满足基本高度设计要求。只有区分好不同回填位置所使用的回填材料,才能有效提高碾压速度。最后,对道路结构层进行施工过程中,施工人员要综合运用压路机、蛙式打夯机、立式冲击夯3 种机械设备,只有这样,才能对道路进行全方位的碾压压实。
在对检查井施工进行设计时,要结合施工区域的实际情况,设计并控制检查井所需要的实际高度。施工人员在进行放线作业时,对于施工技术的选择,其既要满足道路的纵坡,也要满足横坡。在对检查井进行定位时,有效地运用十字线能够做出最精准的定位。对路面进行沥青铺设时,相关人员要严格控制好沥青铺设的高度,同时,还要将沥青铺设的厚度控制在施工要求范围内,只有提高路面和检查井连接部分的平整度和平衡性,才能使得工程顺利竣工。
在井身顶部设置钢筋混凝土井圈,在一定程度上能够提高检查井井盖和井身的承重能力。钢筋砼井圈也叫水泥稳定层或二灰层,一般的高度在50cm 左右。在施工时,首先要在井口处安放一块直径大于井口的且厚度在3cm 左右的钢板作为临时井盖,以便能将井口牢牢盖住。其次,临时井盖和其他的水稳层要一起进行摊铺和碾压施工,才能避免在施工后期出现压实死角,同时,还需要在井盖处做好标记。再次,在后期进行养护时,施工人员要在井身四周外20cm范围内来进行反挖工作并将临时井盖取出,然后使用螺丝钢筋来固定并安装好符合井口直径的井盖。最后,对安装好的井盖进行钢筋混凝土浇筑并对其进行压实,才能确保路面整体的平整度。
在进行摊铺施工时,施工人员要时刻密切关注着检查井的高度,对高度不符合施工要求的部位要及时进行调整,确保路面和检查井的衔接处平衡稳定。此外,对于检查井井圈与沥青混凝土之间存在的缝隙,可以使用平板夯进行处理,以此来提高密实度。压实过程中使用的填料和补料,其温度要求不能太低。在井盖安装前,要先将井圈周围清理干净,然后选用水泥砂浆对井盖和井圈间的缝隙处进行填补,有效提高其平整度。
综上所述,经济的快速发展带动了市政基础设施建设的发展。城市道路和管网作为市政工程建设的重要环节,其安全性和可靠性被广大群众密切关注着。因此,道路中设置的检查井要确保其不会对道路的整体结构产生影响。在投入使用后的一段时间内,确保其不会在车辆和自然因素的影响下产生沉陷或开裂的现象。相关部门只有采取积极的措施来提高检查井施工过程中的质量,才能有效降低病害发生的可能性,进而为群众提供安全舒适的行车环境。